湖北省孝感市大悟縣四姑鎮(zhèn)中學(xué) 吳勝祥
直角坐標(biāo)系中,有兩條直線,設(shè)y1=ax+ m, y2=bx+n ,有時(shí),a=b;y1⊥y2時(shí),ab=-1。反之有:a=b時(shí),y1Py2;ab=-1時(shí),y1⊥y2。下面利用這些性質(zhì)解題。
例題:已知直線為y=2x+3與雙曲線的圖像交于A、B兩點(diǎn),A在第一象限,過A作AE⊥y軸于E,過B作BF⊥x軸于F,連接EF。(1)求證:AB//EF。(2)求△ABE的面積。
解:(1)由得
∴A(1,5)
又AE⊥y軸于E,∴E(0,5)。BF⊥x軸于F,∴F0)。
設(shè)yEF=k x+b,∴b=5
∴k+b=0 ∴k=2
∴yEF=2 x+5
又2=2 ∴yEF∥yAB,
即AB||EF。若E在x軸上,F(xiàn)在y軸上,同理AB||EF。
(2)
例題:(2015年湖南衡陽(yáng))如圖,頂點(diǎn)M在y軸上的拋物線與直線y=x+1相交于A、B兩點(diǎn),且A在x軸上,點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為2,連接AM、BM。
(1)求拋物線的函數(shù)關(guān)系式.
(2)判斷△ABM的形狀,并說明理由。
解:(1)∵A在x軸上且在直線y=x+1上
∴A(-1,0) 又B在直線y=x+1上且橫坐標(biāo)為2,則B(2,3),又拋物線頂點(diǎn)M在y軸上,設(shè)y=ax2+k 有
∴拋物線y=x2-1
(2)有y=x2-1知頂點(diǎn)M的坐標(biāo)為(0,-1),設(shè)yAM=k x+b過點(diǎn)M,∴b=-1,又過A(-1,0)∴-k-1=0 k=-1。∴直線yAM=-x-1。又1×(-1)=-1,∴AM⊥AB ∴△ABM是直角三角形。
例題:(2015,北海)如圖在矩形OABC中,OA=8,OC=4.沿對(duì)角線OB折疊后,點(diǎn)A與點(diǎn)D重合,OD與BC交于點(diǎn)E。求點(diǎn)D的坐標(biāo)
解:∵四邊形OABC是矩形,OA=8,OC=4.
∴B(8,4) A(8,0)∴,又A與D關(guān)于OB對(duì)稱。
∴A D⊥O B。設(shè)yAD=-2x+b過 A(8,0),
∴0=-2×8+b ∴b=16
∴yAD=-2x+16。
又由折疊性質(zhì)知B E=O E,設(shè)CE=x,則OE=BE=8-x。又∠OCE=900O C=4,∴(8-x)2=x2+42∴x=3∴E(3,4)?!嗔?2x+16,得。又時(shí),∴D點(diǎn)坐標(biāo)為。
例題:如圖,直線y=x+2與拋物線y=ax2+bx+6(a≠0)相交于和B( 4,m),點(diǎn)P是線段AB上異于A、B的動(dòng)點(diǎn),過P點(diǎn)做PC⊥x軸于點(diǎn)D,交拋物線于點(diǎn)C。(1)拋物線的解析式。
(2)求△PAC以A為直角頂點(diǎn)時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)。
解:(1)∵B(4,m)在直線y=x+2上,∴B(4,6)
又且A、B在拋物線y=ax2+bx+6上,
則有:
得
∴拋物線y=2x2-8 x+6。
(2)∵P在AB上,PC||y軸交拋物線于C
∴△P A C是以A點(diǎn)為頂點(diǎn)的直角三角形時(shí),A B⊥A C。又yAB=x+2,設(shè)yAC=-x+b ,過∴∴b=3 ∴yAC=-x+3.令2 x2-8 x+6=-x+3得(舍去).x2=3又x=3時(shí),y=x+2=5,所以△PAC以A點(diǎn)為直角頂點(diǎn)時(shí)P點(diǎn)的坐標(biāo)為P(3,5)。
例題:(2016,十堰)已知拋物線y=ax2+bx+c 與x軸交于點(diǎn)A(-1,0)、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左邊),其頂點(diǎn)為M(1,4)。MA交y軸于N,連接OM。
(1)求此拋物線的函數(shù)表達(dá)式。
(2)若P為(1)中拋物線上一點(diǎn),當(dāng)SDOAM=SDPAM時(shí),求P點(diǎn)坐標(biāo)。
(3)將(1)中的拋物線沿y軸折疊,使A落在點(diǎn)D處,連接MD,Q為(1)中拋物線上一點(diǎn),直線NQ與x軸交于點(diǎn)G。當(dāng)Q點(diǎn)在拋物線上運(yùn)動(dòng)時(shí),是否存在點(diǎn)Q,使得一A、N、G為頂點(diǎn)的三角形與△ADM相似?若存在,求出符合條件的Q的坐標(biāo),若不存在,說明理由。
解:(1)∵拋物線的頂點(diǎn)M(1,4) ∴0=a (-1- 1)2+4得a=-1
∴拋物線的解析式為y=-x2+2 x+3
(2)∵A(-1,0) M(1,4) ∴易求過O點(diǎn)作OE||AM,則∴
∴當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為或又直線AM與y軸交點(diǎn)N的坐標(biāo)為(0,2)∴直線yOE=2x關(guān)于直線AM對(duì)稱的直線解析式為y=2x-4.令-x2+2 x+3=2 x+4,此時(shí)無(wú)解?!喈?dāng)時(shí),P點(diǎn)的坐標(biāo)為
(3)∵點(diǎn)A關(guān)于y軸對(duì)稱點(diǎn)D的坐標(biāo)為(1,0),又M(1,4)∴MD⊥x軸。∴△ADM是以D為直角頂點(diǎn)的直角三角形。
當(dāng)∠AGN=∠ADM=900△ANG∽△ADM,此時(shí)點(diǎn)G與點(diǎn)O重合,則Q點(diǎn)坐標(biāo)為(0,3)
當(dāng)∠A N G=∠A D M=9 00時(shí),△ANG∽△ADM,此時(shí)QG⊥AM。設(shè),過點(diǎn)N(0,2) ∴2×0+b∴b=2∴令x+2=-x2+2 x+3∴∴當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),。∴當(dāng)△ANG∽△ADM時(shí),Q點(diǎn)坐標(biāo)為,
教師教書的過程也是教師對(duì)教學(xué)不斷自我總結(jié)的過程,利用兩條直線的特殊位置關(guān)系解題,可以少作輔助線,使得圖形的計(jì)算簡(jiǎn)化,公式化,通過兩條直線平行或垂直的特點(diǎn)可以很容易地求出另一條直線的解析式,然后利用直線與直線,直線與拋物線建立方程或方程組,從而很直觀地求出圖像中有關(guān)交點(diǎn)的坐標(biāo)。同時(shí),也可以利用兩個(gè)一次函數(shù)的一次項(xiàng)系數(shù)的特點(diǎn)證明兩直線平行或垂直。